CN113399345A - 一种球状工件自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

一种球状工件自动清洗装置，用于对球状工件的自动清洗，包括设于管路上的喷头和放置待清洗的工件的固定组件，工件放置在固定组件上，工件的球面存在外露于固定组件的部分，所述喷头喷射的流体作用于工件的表面并推动工件转动，且工件转动时的转动轴应穿过工件外露部分的球表面。本发明针对球状件进行自动化清理，可根据工件的特性选择清洗介质，且能对工件的全表面进行清理；设置的固定组件满足自动化下料和清洗时的固定要求，并在转动挡板组件的限制下完全稳定，工件仅能在流体冲击下转动而被清洗，清洗效率大幅度提升。

Description

一种球状工件自动清洗装置

技术领域

本发明涉及自动清洗领域，具体涉及一种球状工件自动清洗装置。

背景技术

在工件制造过程中，成品或半成品工件在加工前或加工后，往往需要进行清洗处理，将紧固件上附着的灰尘，油污等杂物去除，以便于后续的加工操作。但是，现有技术下的清洗装置都是固定工件后采用气流或液流对工件进行清理，此种情况下无法对工件进行全周面进行清理。

现有技术中的技术方案，或采取多个喷头对工件的各个面进行清理，但此种情况下管路布置复杂，或采用卡爪固定工件以转动工件使其各个面与流体接触以得到清洗，但此时对卡爪的工作自由度要求很高，且不论如何方式，工件与固定其的工位存在接触面，此接触面无法得到清洗。

因此，现有的工厂依据多数采用人工的方式进行清洗操作，这么做不仅效率较低，清洗效果也难以得到保障，本申请则针对球状工件这类型工件提供了一种球状工件自动清洗装置，实现对球状工件的自动清洗。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种球状工件自动清洗装置来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种球状工件自动清洗装置，用于对球状工件的自动清洗，包括设于管路上的喷头和放置待清洗的工件的固定组件，工件放置在固定组件上，工件的球面存在外露于固定组件的部分，所述喷头喷射的流体作用于工件的表面并推动工件转动，且工件转动时的转动轴应穿过工件外露部分的球表面。

作为优选地，固定组件设置在挠性传送装置上，以此实现对工件的连续清洗操作。

作为优选地，喷头设置有两个，其中一个作用于外露于固定组件的右侧，另一个则作用于外露于固定组件的左侧，且流体作用于工件表面的两个作用点的连线经过工件的球心；其转动力矩最大，转动效果最佳。

作为优选地，固定组件包括底座，底座连接在挠性传输部件上，底座上连接有固定部和枢接有转动部，固定部、转动部相对侧为与工件球面匹配的球面。

作为优选地，所述转动部与底座的枢接点位于转动部在夹持工件时的重力线的与固定部的同一侧；转动部在自重下处于打开状态，可更好控制固定组件的可开合。

作为优选地，固定部、转动部在夹持工件的状态下，工件的下方悬空。

作为优选地，所述底座上设置有疏水槽；可将流体导流走，在工件转动清洗时，工件的在垂直向不再存在大压差，也避免了杂质粘附在工件的下方。

作为优选地，还设置有转动挡板组件，包括设置于清洗位下方齿轮，齿轮连接有同步转动的转轴，转轴上连接有连接杆，连接杆连接有挡板；所述底座的底部在工件行进方向上前后错位设置有两排齿条，齿轮位于两排齿条之间；齿轮先后与两排齿条啮合而使得挡板转动和复位。

作为优选地，底座上位于挡板转动范围内的部分进行圆角避位处理。

作为优选地，还设置有罩壳，罩壳起到密封作用，罩壳的进出口处设置有遮条，罩壳上固定管路，喷头设置在管路上，本实施例还在罩壳底部设置有泵，所述泵的类型依据流体的类型而选择：选择气体流体时，所述泵将罩壳内的气体抽离使得罩壳内维持微负压，避免在气流喷射时罩壳内压力大于外界而由遮条外泄；选择液体流体时，罩壳下方为收集腔，清洗工件时液体落入收集腔内收集，所述泵将罩壳内积聚的液体抽离，可选地，连接喷头的管路上设置过滤装置例如Y型过滤器进行清洗并重新由泵作用而再次喷射。

作为优选地，还设置有下料组件，包括底盘，底盘内设置有转盘，转盘上设置有相对的两个卡位，底盘的侧壁上设置有开口，此开口连接进料道，所述卡位大于工件的直径，转盘每次转动到卡位与进料道正对时，进料道内的工件有且仅有一件进入卡位；底盘在与进料道相对的一侧的底部设置有镂空槽，在转盘选取到一件工件后，转盘转动，工件在转盘与底盘侧壁的限制下被带至镂空槽处，并于镂空槽下落进入下方的固定组件。

作为优选地，所述底座的侧边设置有凸齿，转盘的中部连接有转轴，转轴向下贯穿并外露于底盘，转轴在外露部连接有齿轮，在底座行进到下料组件下方时，转轴的齿轮与底座侧边的凸齿啮合，驱动转轴转动，进而使得下料的动作与清洗同步。

有益效果：与现有技术相比，本发明针对球状件进行自动化清理，可根据工件的特性选择清洗介质，且能对工件的全表面进行清理；设置的固定组件满足自动化下料和清洗时的固定要求，并在转动挡板组件的限制下完全稳定，工件仅能在流体冲击下转动而被清洗，清洗效率大幅度提升。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：图1中A处的结构放大示意图；

图3：工件进入固定组件的示意图；

图4：固定组件的结构俯视示意图；

图5：转动挡板组件的结构示意图；

图6：下料组件的结构示意图；

图中：工件1、管路2、喷头3、固定组件4、底座41、固定部42、转动部43、疏水槽411、齿条412、圆角413、凸齿414、转动挡板组件5、齿轮51、转轴52、连接杆53、挡板54、罩壳6、收集腔61、遮条7、泵8、过滤装置9、下料组件10、底盘101、卡位103、进料道104、镂空槽105、转轴106。

具体实施方式

接下来结合附图1-6对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。

一种球状工件自动清洗装置，用于对球状工件1的自动清洗，包括设于管路2上的喷头3和放置待清洗的工件的固定组件4，在清洗时，工件放置在固定组件4上，工件的球面存在外露于固定组件4的部分，所述喷头3喷射的流体作用于工件的表面并推动工件转动，在转动过程中，工件的球面充分与流体接触以得到充分清洗，完成对工件的全部表面进行清理。

所述清洗用的流体依据工件的材质和表面物质的性质选择，可以是气体也可以是液体，例如针对木材、竹材等木屑的清理，可选择气体，而对于金属等油污的清理，则可选择液体。

在本实施例为实现自动化连续清洗操作，所述固定组件4设置在挠性传送装置上，即固定组件4随着挠性传送装置行进，以此实现对工件的连续清洗操作。

需要说明的是，本实施例以喷头3喷射的流体作用于工件表面的方式推动工件转动，为保证球状工件全表面能被清洗，工件转动时的转动轴应穿过工件外露部分的球表面，如此方能保证工件在转动过程中其表面任意点均能暴露在流体的冲击下。

为保证工件的转动，本实施例的喷头3设置有两个，其中一个作用于外露于固定组件4的右侧，相对于于工件的行进方向，下同，另一个则作用于外露于固定组件4的左侧，通过两股流体的作用加速工件的转动；且依据力学原理，且流体作用于工件表面的两个作用点的连线经过工件的球心时，其转动力矩最大，转动效果最佳。

本实施例为了衔接前后工序以便于工件的放置和抓取，固定组件4包括底座41，底座41连接在挠性传输部件上，底座41上连接有固定部42和枢接有转动部43，固定部42、转动部43相对侧为与工件球面匹配的球面，转动部43可相对固定部42转动而实现开合操作，在转动部43打开时，工件落入固定部42、转动部43之间，而后工件的重力压在转动部43上使其转动，进而将工件夹持在固定部42、转动部43之间，而后需抓取工件时，转动部43转动以释放工件。

为更好控制固定组件4的可开合，所述转动部43与底座41的枢接点位于转动部43在夹持工件时的重力线的与固定部42的同一侧，如此在未放置工件时，转动部43在自重下处于打开状态。

基于固定组件4的可开合设置，便于工件的放置和抓取，但在清洗时，一方面流体驱动工件转动，根据伯努利原理在转动的工件的表面的压力显著降低，工件球面的外露部分和未外露部分之间存在压强差，推动工件向上动作而跳动，另一方面，流体作用转动部43上和/或流体作用在工件上进而作用在转动部43上，此双重力或驱动转动部43上转动进而失去对工件的夹持作用，尤其是对于轻质工件例如木材或竹管之类，其质量轻不足以压制转动部43。基于此，本实施例在固定部42、转动部43夹持工件的状态下，工件的下方悬空，即在工件转动清洗时，工件的在垂直向不再存在大压差。

所述底座41上设置有疏水槽411，若采用液体清洗，则在清洗过程中，液体很快在工件下方的悬空空间集聚，此时在压差、液体的浮力以及流体的冲击力的作用下，转动部43存在转动打开的高风险，所述疏水槽411的存在，将流体导流走，也避免了杂质粘附在工件的下方。

进一步地，本实施例为完全确保在清洗时工件处于稳定的状态，还设置有转动挡板组件5，包括设置于清洗位下方齿轮51，所述的清洗位即对工件进行清洗时工件所在位置，齿轮51中部键连接有同步转动的转轴52，转轴52上连接有连接杆53，连接杆53连接有挡板54，以此同时，所述底座41的底部在工件行进方向上前后错位设置有两排齿条412，齿轮51位于两排齿条412之间；在底座41行进至清洗位时，齿轮51先与前端的齿条412啮合转动，联动转轴52转动进而联动连接杆53、挡板54转动，在与前端齿条412啮合完全后静止在清洗位处，此时挡板54转动后与转动部43面接触，对转动部43进行完全限位；在清洗完全后，底座41继续行进，齿轮51与后端的齿条412啮合反向转动，以同样的动作原理将挡板54复位。

需要说明的是，为避免转动的挡板54与底座41干涉，本实施例将底座41上位于挡板54转动范围内的部分进行圆角413避位处理。

本实施例还设置有罩壳6，罩壳6起到密封作用，罩壳6的进出口处设置有遮条7，罩壳6上固定管路，喷头设置在管路上，本实施例还在罩壳6底部设置有泵8，所述泵8的类型依据流体的类型而选择：

选择气体流体时，所述泵8将罩壳6内的气体抽离使得罩壳6内维持微负压，避免在气流喷射时罩壳6内压力大于外界而由遮条7外泄；

选择液体流体时，罩壳6下方为收集腔61，清洗工件时液体落入收集腔61内收集，所述泵8将罩壳6内积聚的液体抽离，可选地，连接喷头的管路上设置过滤装置9例如Y型过滤器进行清洗并重新由泵8作用而再次喷射。

基于固定组件4的可开合设置，本实施例可实现工件在固定组件4上连续地自动化下料操作，本实施例还设置有下料组件10，包括底盘101，底盘101内设置有转盘102，转盘102上设置有相对的两个卡位103，底盘101的侧壁上设置有开口，此开口连接进料道104，待清洗的工件由进料道104进入转盘102，所述卡位103略大于工件的直径，转盘102每次转动到卡位103与进料道104正对时，进料道104内的工件有且仅有一件进入卡位103；底盘101在与进料道104相对的一侧的底部设置有镂空槽105，在转盘102选取到一件工件后，转盘102转动，工件在转盘102与底盘101侧壁的限制下被带至镂空槽105处，并于镂空槽105下落进入下方的固定组件4。

所述进料道104内的工件每次仅有一件进入卡位103，保证了下料的连续性，且工件进入进料道104的方式可以为在自重下进入，例如进料道104存在一定的坡度。

本实施例中，为保证下料与清洗的同步性，所述底座41的侧边设置有凸齿414，转盘102的中部连接有转轴106，转轴106向下贯穿并外露于底盘101，转轴106在外露部连接有齿轮，在底座41行进到下料组件10下方时，转轴106的齿轮与底座41侧边的凸齿414啮合，驱动转轴106转动，进而使得下料的动作与清洗同步。

本发明针对球状件进行自动化清理，可根据工件的特性选择清洗介质，且能对工件的全表面进行清理；设置的固定组件满足自动化下料和清洗时的固定要求，并在转动挡板组件的限制下完全稳定，工件仅能在流体冲击下转动而被清洗，清洗效率大幅度提升。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种球状工件自动清洗装置，用于对球状工件(1)的自动清洗，包括设于管路(2)上的喷头(3)和放置待清洗的工件的固定组件(4)，工件放置在固定组件(4)上，其特征在于：

工件的球面存在外露于固定组件(4)的部分，所述喷头(3)喷射的流体作用于工件的表面并推动工件转动，且工件转动时的转动轴应穿过工件外露部分的球表面。

2.根据权利要求1所述的球状工件自动清洗装置，其特征在于：

所述喷头(3)设置有两个，其中一个作用于外露于固定组件(4)的右侧，另一个则作用于外露于固定组件(4)的左侧，且流体作用于工件表面的两个作用点的连线经过工件的球心。

3.根据权利要求2所述的球状工件自动清洗装置，其特征在于：

所述固定组件(4)设置在挠性传送装置上；

固定组件(4)包括底座(41)，底座(41)连接在挠性传输部件上，底座(41)上连接有固定部(42)和枢接有转动部(43)，固定部(42)、转动部(43)相对侧为与工件球面匹配的球面。

4.根据权利要求3所述的球状工件自动清洗装置，其特征在于：

所述转动部(43)与底座(41)的枢接点位于转动部(43)在夹持工件时的重力线的与固定部(42)的同一侧。

5.根据权利要求4所述的球状工件自动清洗装置，其特征在于：

所述固定部(42)、转动部(43)在夹持工件的状态下，工件的下方悬空；

所述底座(41)上设置有疏水槽(411)。

6.根据权利要求3-5任一条所述的球状工件自动清洗装置，其特征在于：

还设置有转动挡板组件(5)，包括设置于清洗位下方齿轮(51)，齿轮(51)连接有同步转动的转轴(52)，转轴(52)上连接有连接杆(53)，连接杆(53)连接有挡板(54)；所述底座(41)的底部在工件行进方向上前后错位设置有两排齿条(412)，齿轮(51)位于两排齿条(412)之间；齿轮(51)先后与两排齿条(412)啮合而使得挡板(54)转动和复位。

7.根据权利要求6所述的球状工件自动清洗装置，其特征在于：

所述底座(41)上位于挡板(54)转动范围内的部分进行圆角(413)避位处理。

8.根据权利要求7所述的球状工件自动清洗装置，其特征在于：

还设置有罩壳(6)，罩壳(6)起到密封作用，罩壳(6)的进出口处设置有遮条(7)，罩壳(6)上固定管路，喷头设置在管路上罩壳(6)底部设置有泵(8)，所述泵(8)的类型依据流体的类型而选择：

选择气体流体时，所述泵(8)将罩壳(6)内的气体抽离使得罩壳(6)内维持微负压；

选择液体流体时，罩壳(6)下方为收集腔(61)，清洗工件时液体落入收集腔(61)内收集，所述泵(8)将罩壳(6)内积聚的液体抽离，连接喷头的管路上设置过滤装置(9)进行清洗并重新由泵(8)作用而再次喷射。

9.根据权利要求7所述的球状工件自动清洗装置，其特征在于

还包括下料组件(10)，包括底盘(101)，底盘(101)内设置有转盘(102)，转盘(102)上设置有相对的两个卡位(103)，底盘(101)的侧壁上设置有开口，开口连接进料道(104)；所述卡位(103)大于工件的直径，转盘(102)每次转动到卡位(103)与进料道(104)正对时，进料道(104)内的工件有且仅有一件进入卡位(103)；

底盘(101)在与进料道(104)相对的一侧的底部设置有镂空槽(105)，在转盘(102)选取到一件工件后，转盘(102)转动，工件在转盘(102)与底盘(101)侧壁的限制下被带至镂空槽(105)处，并于镂空槽(105)下落进入下方的固定组件(4)。

10.根据权利要求9所述的其特征在于：

所述底座(41)的侧边设置有凸齿(414)，转盘(102)的中部连接有转轴(106)，转轴(106)向下贯穿并外露于底盘(101)，转轴(106)在外露部连接有齿轮，在底座(41)行进到下料组件(10)下方时，转轴(106)的齿轮与底座(41)侧边的凸齿(414)啮合，驱动转轴(106)转动。

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